個實施例中，在所述發(fā)動機部件與所述加熱元件之間直接形成熱接點，使得 所述發(fā)動機部件與所述加熱元件直接彼此接觸。
[0050] 在另一實施例中，將中間段插置在所述加熱元件與所述發(fā)動機部件之間，使得在 所述第一電接點和所述第二電接點之間形成至少兩個熱接點。所述中間段是由不同于所述 加熱元件的材料形成的。
[0051] 在另一實施例中，所述控制器被配置成基于感測到的所述電壓差來控制對所述空 氣加熱器的電力供應。
[0052] 在一個實施例中，提供了一種控制用于內(nèi)燃機的空氣加熱器裝置的方法。所述加 熱器裝置包含空氣加熱器，所述空氣加熱器具有加熱元件，所述加熱元件適于加熱穿過其 中的用于內(nèi)燃機的進氣。所述加熱元件被可操作地電聯(lián)接至所述發(fā)動機部件。所述發(fā)動機 部件和所述加熱元件是由不同的導電材料形成的。所述控制器被配置成選擇性地控制對所 述空氣加熱器的電力供應。熱電偶電路具有在第一電接點處聯(lián)接到所述加熱元件的第一引 線以及在第二電接點處聯(lián)接到所述發(fā)動機部件的第二引線。電壓表被配置成感測所述第一 電接點和所述第二電接點之間的電壓差。所述方法包含:測量所述第一電接點和所述第二 電接點之間的電壓差，以及基于測量到的電壓差由所述控制器調(diào)整供應到所述加熱元件的 電力。
[0053] 在一種方法中，在所述發(fā)動機部件與所述加熱元件之間直接形成熱接點。
[0054] 在另一種方法中，將中間段插置在所述加熱元件與所述發(fā)動機部件之間，使得在 所述第一電接點和所述第二電接點之間形成至少兩個熱接點。所述中間段是由不同于所述 加熱元件的材料形成的。
[0055] 在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種在發(fā)動機的發(fā)動機啟動期間操作空氣加熱 器系統(tǒng)的方法。所述方法允許減少預熱時間和/或使用較小的加熱元件，因為在啟動馬達轉(zhuǎn) 動所述發(fā)動機時在所述加熱元件中需要較少的熱累積。所述空氣加熱器系統(tǒng)具有包括加熱 元件的空氣加熱器和用于控制對所述加熱元件的電力供應的控制器。所述發(fā)動機具有連接 到電池的啟動馬達。所述方法包含:起動所述空氣加熱器以在起動所述啟動馬達之前加熱 所述加熱元件持續(xù)預定時間量;在所述預定時間量之后減少對所述空氣加熱器的電力供 應;在減少對所述空氣加熱器的電力供應的步驟之后起動所述啟動馬達；以及在第二時間 量之后二次起動所述空氣加熱器以加熱所述加熱元件同時所述啟動馬達保持起動。
[0056] 在一種方法中，所述第二時間量是預定時間量。
[0057] 在一種方法中，所述方法還包含：監(jiān)測所述電池的電壓且在所述電壓在預定值之 上時所述第二時間結(jié)束。
[0058] 在一種方法中，直到所述發(fā)動機已經(jīng)過上止點至少一次之后才進行所述二次起動 所述空氣加熱器的步驟。
[0059]在一種方法中，減少對所述空氣加熱器的所述加熱元件的電力供應的步驟減少了 對所述加熱元件的電力供應，使得所述加熱元件消耗的電流基本上為零。
[0060] 在一種方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟包括將少于全部電力的電力供應 給所述加熱元件。
[0061] 在一種方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟包括將最大電力的約10%與50% 之間的電力供應給所述空氣加熱器的所述加熱元件。在更優(yōu)選的方法中，二次起動所述空 氣加熱器的步驟包括將最大電力的約20 %與40 %之間的電力供應給所述空氣加熱器的所 述加熱元件。
[0062] 在一種方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟包括通過使用脈沖寬度調(diào)制來供 應電力而將少于全部電力的電力供應給所述加熱元件。在此方法中，電力脈沖可以是最大 電力，其中供應給所述加熱元件的平均電力小于最大電力。
[0063] 在另一實施例中，提供了一種在發(fā)動機的發(fā)動機啟動期間操作空氣加熱器系統(tǒng)的 方法。所述空氣加熱器系統(tǒng)具有包含加熱元件的空氣加熱器和控制器。所述發(fā)動機具有連 接到電池的啟動馬達。所述方法包含:起動所述空氣加熱器以在起動所述啟動馬達之前加 熱所述加熱元件持續(xù)預定時間量;在所述預定時間量之后減少對所述空氣加熱器的電力供 應;在減少對所述空氣加熱器的電力供應的步驟之后起動所述啟動馬達;監(jiān)測所述電池的 電壓；以及在所述電池的電壓在預定值之上時二次起動所述空氣加熱器以加熱所述加熱元 件同時使所述啟動馬達保持起動。
[0064]在一種方法中，減少對所述空氣加熱器的所述加熱元件的電力供應的步驟減少了 對所述加熱元件的電力供應，使得所述加熱元件消耗的電流基本上為零。
[0065]在一種方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟包括將少于全部電力的電力供應 給所述加熱元件。
[0066] 在一種方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟包括將最大電力的約10%與50% 之間的電力供應給所述空氣加熱器的所述加熱元件。在更優(yōu)選的方法中，二次起動所述空 氣加熱器的步驟包括將最大電力的約20 %與40 %之間的電力供應給所述空氣加熱器的所 述加熱元件。
[0067] 在一種方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟包括通過使用脈沖寬度調(diào)制來供 應電力而將少于全部電力的電力供應給所述加熱元件。
[0068] 在另一種方法中，提供了一種在啟動發(fā)動機的同時操作所述發(fā)動機的空氣加熱器 系統(tǒng)的方法。所述空氣加熱器系統(tǒng)具有空氣加熱器和控制器，所述空氣加熱器包含加熱元 件，所述控制器用于控制供向所述加熱元件的電力。所述發(fā)動機具有連接到電池的啟動馬 達。所述方法包含：以第一電力水平起動所述空氣加熱器以加熱所述加熱元件，直至達到期 望的空氣加熱器溫度;將電力供應減少至較低的值且維持所述期望的空氣加熱器溫度;起 動所述啟動馬達，同時監(jiān)測電池電壓；以及在發(fā)動機轉(zhuǎn)動期間二次起動所述空氣加熱器以 借助較低電力來加熱所述加熱元件。
[0069] 在一種方法中，所述方法包含:在鄰近起動所述啟動馬達的步驟開始時關斷供向 空氣加熱器的電力。
[0070] 在一種方法中，關斷供向空氣加熱器的電力的步驟發(fā)生在檢測到所述電池的預定 電壓降時。
[0071] 在一個方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟發(fā)生在第二電力水平處，所述第 二電力水平介于所述第一電力水平的大約1 〇 %與50 %之間。
[0072] 在一個方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟發(fā)生在檢測到電池電壓在閾值之 上時。
[0073] 在一個方法中，二次起動所述空氣加熱器的步驟在電池電壓降至閾值之下時停 止。
[0074] 結(jié)合附圖從下面的詳細描述，本發(fā)明的其他方面、目的和優(yōu)點將變得更明顯。
【附圖說明】
[0075]并入本說明書且形成為其一部分的附圖示出了本發(fā)明的若干方面，且與本說明書 一起用于闡釋本發(fā)明的原理。在附圖中：
[0076] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖；
[0077] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的被并入到進氣歧管蓋中的加熱裝置的簡化圖；
[0078]圖3是圖2的加熱器的放大圖；
[0079] 圖4是圖3的加熱器的仰視圖；
[0080] 圖5是圖2的進氣歧管蓋，其中移除了加熱器系統(tǒng)；
[0081]圖6是圖2的加熱器系統(tǒng)的控制器的局部圖，所述控制器被從進氣歧管蓋移除； [0082]圖7進一步示出了圖6的控制器；
[0083] 圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器的替代性實施例；
[0084] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的加熱器部件的分解圖；
[0085] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的加熱元件的實施例；
[0086] 圖11是圖10的加熱元件的簡化剖視圖；
[0087] 圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的加熱元件的另一實施例；
[0088]圖13是圖12的加熱元件的剖視圖；
[0089]圖14A-14C示出了與加熱元件有關的其他構(gòu)思；
[0090]圖15和16示出了用于支撐圖14的加熱元件的陶瓷絕緣體的實施例；
[0091]圖17和18示出了本發(fā)明的另一實施例，其示出了相對于發(fā)動機部件的安裝表面成 一角度安裝的多個加熱器部件；
[0092] 圖19-21示出了控制器的替代性實施例；
[0093] 圖22和23示出了根據(jù)本發(fā)明實施例使用的熱電偶電路裝置；
[0094] 圖24是另一熱電偶電路裝置的簡化示意圖；
[0095] 圖25是示出了用于校準圖22-24的熱電偶裝置的校準量度的曲線圖；
[0096]圖26是安裝有控制器和空氣加熱器的發(fā)動機部件的另一實施例的透視圖；
[0097]圖27是圖26的實施例的仰視透視圖；
[0098]圖28和29是圖26和27的實施例的加熱元件的一部分的圖；
[0099]圖30是圖26的實施例的仰視分解圖；
[0100]圖31示出了用于在發(fā)動機啟動期間控制供向空氣加熱器的加熱元件的電力或電 流供應的控制策略；
[0101] 圖32-34是根據(jù)圖31的控制策略在發(fā)動機啟動期間供應給加熱元件的電流、供應 給啟動馬達的電流以及由電池提供的電流的簡化示意性曲線圖；
[0102] 圖35示出了用于在發(fā)動機啟動期間控制對空氣加熱器的加熱元件的電力或電流 供應的第二控制策略；
[0103] 圖36-38是根據(jù)圖35的控制策略在發(fā)動機啟動期間供應給加熱元件的電流、供應 給啟動馬達的電流以及電池電壓的簡化示意性曲線圖；并且
[0104] 圖3 9 - 41是在發(fā)動機啟動期間供應給加熱元件的電流、供應給啟動馬達的電流以 及電池電壓的簡化示意性曲線圖，其中電池電壓降至預定閾值之下。
[0105] 盡管將結(jié)合某些優(yōu)選實施例來描述本發(fā)明，但并非意在將本發(fā)明限制于那些實施 例。相反，目的在于涵蓋如隨附權利要求所限定的、在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)所包含的所有可 選方案、變型和等同方案。
【具體實施方式】
[0106] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)動機系統(tǒng)100的示意圖。發(fā)動機系統(tǒng)100大體上包含 進氣系統(tǒng)102,用于供應空氣以使其與燃料相混合時燃燒。進氣系統(tǒng)102從比如周圍空氣供 應源等空氣供應源抽取空氣。流過進氣系統(tǒng)102的空氣由箭頭104表示。
[0107] 以簡化形式示出，發(fā)動機系統(tǒng)100包含多個內(nèi)燃機部件。例如，發(fā)動機系統(tǒng)100包含 發(fā)動機組106、進氣歧管108、進氣歧管蓋110和進氣供應導管112。
[0108] 在進氣系統(tǒng)102內(nèi)是空氣加熱器系統(tǒng)114,空氣加熱器系統(tǒng)114被設置在穿過加熱 器系統(tǒng)114的空氣加熱器116的空氣流（由箭頭104表示）內(nèi)以在燃燒之前將空氣加熱?？諝?加熱器系統(tǒng)114包含呈控制器118的形式的電子控制裝置，所述控制器控制對空氣加熱器 116的加熱元件120的電力供應以控制空氣流104的加熱。通常，電力由通過發(fā)動機系統(tǒng)100 供電的裝置的電氣系統(tǒng)形式的電源供應。例如，如圖1所示，電力可由電池122供應。作為選 擇或除此之外，還可以通過比如交流發(fā)電機的裝置（未示出）直接地或者間接地通過電池 122來供應電力。在本發(fā)明的不同實施例中可使用各種不同的控制器。
[0109] 空氣加熱器系統(tǒng)114可與整個裝置(即，汽車)的電子控制單元或其他傳感器通信， 以感測通過進氣系統(tǒng)102供應的周圍空氣的溫度，以及確定發(fā)動機系統(tǒng)100的發(fā)動機運行參 數(shù)(即，RPM、溫度、排放等）。
[0110]在此實施例中，空氣加熱器116被安裝到進氣歧管蓋110。更具體地，空氣加熱器 116被安裝在貫穿進氣歧管蓋110的孔隙內(nèi)。
[0111]參照圖2和3,示出了進氣歧管蓋110的更詳細圖示，所述進氣歧管蓋安裝有空氣加 熱器系統(tǒng)114。在此實施例中，空氣加熱器116包含可操作地連接到一起的兩個單獨的加熱 器部件。每一部件包含一對支撐加熱元件的絕緣支架126。單獨的加熱器部件各自安裝于貫 穿進氣歧管蓋110延伸的孔隙130內(nèi)，進氣(參見箭頭104)穿過所述孔隙且在控制器118將電 力供應至加熱元件120時被加熱。
[0112] 控制器118包含輸入電接觸件134，其中連接到電源(例如，電池或交流發(fā)電機）的 電纜可連接到所述輸入電接觸件?？刂破?18還包含輸出電接觸件136，所述輸出電接觸件 借助螺母138電聯(lián)接到接觸螺釘140。螺母138擰在接觸螺釘140上，且軸向地偏靠著輸出電 接觸件136的接觸表面。
[0113] 圖4示出了進氣歧管蓋110的下側(cè)142。下側(cè)142包含安裝表面142,所述安裝表面將 與進氣歧管1〇8(參見圖1)或插入兩者之間的墊圈相配合。在此實施例中，安裝表面142的形 狀是大體上矩形形狀的。然而，進氣歧管蓋110包含側(cè)向延伸部分146,所述側(cè)向延伸部分側(cè) 向地向外延伸超過大體上矩形的周邊。虛線148有助于示出大體上矩形的周邊。
[0114] 此側(cè)向延伸部分146以下述方式從進氣歧管蓋110向外延伸：在進氣歧管蓋110被 安裝到進氣歧管1〇8(圖1)時，此側(cè)向延伸部分146的底表面150暴露至圍繞發(fā)動機系統(tǒng)100 的周圍空氣。此側(cè)向延伸部分146有助于消散可能由控制器118產(chǎn)生的熱量。
[0115] 參照圖2和3,在此實施例中，進氣歧管蓋110限定了外殼154的至少一部分，所述外 殼限定了其中設置有空氣加熱器系統(tǒng)114的多個電部件的內(nèi)腔。在優(yōu)選的實施例中，控制器 118的部件被永久地固定于外殼154的內(nèi)腔內(nèi)，使得控制器118被永久地至少部分地固定到 進氣歧管蓋110。在一個實施例中，控制器118的部件借助設置在所述部件與外殼154之間的 熱粘膠固定于外殼154內(nèi)。通常，所述熱粘膠將把控制器118的印刷電路板固定到外殼154 中。另外，密封劑156將涂覆并進一步將所述部件永久固定到外殼154內(nèi)且固定到所述發(fā)動 機部件。這種裝置將控制器118集成到進氣歧管蓋110內(nèi)。
[0116] 這種裝置改善了熱冷卻路徑，簡化了安裝，且改善了控制器118的抗振性。另外，這 種裝置減少了控制器所需的空間量，減少了總重量，降低了消費者付出的價格，為供應商提 供了改善的配件管理，且優(yōu)化了相關部件(在此情形中為空氣加熱器116)的電連接。更具體 地，這減少了對用以將控制器118固定到進氣歧管蓋110的單獨連接機構(gòu)的需求。通過消除 連接件(通常為螺釘或螺栓），減少了可能由于振動或熱膨脹而變松的部件數(shù)量。而且，不需 要在安裝控制器時提供較高水平的工作量，因為不存在需要被緊固至預定力矩以將其鎖緊 的螺釘。
[0117] 控制器118不能夠被從進氣歧管蓋110移除，且因此是進氣